Analysis of radial movement of an unconfined leaky aquifer due to well pumping and injection

Radial movement of an unconfined leaky aquifer was studied with respect to hydraulic forces that are induced by well recharge and discharge. New analytic solutions in the velocity and displacement fields were found and applied to describe transient movement in an unconfined leaky aquifer. Linear momentum and mass balance of saturated porous sediments, the Darcy-Gersevanov law, and the analytic solution of hydraulic drawdown for unsteady flow within the unconfined leaky aquifer were introduced to find the new solutions. Analytic results indicate that the nonlinear relation between the initial hydraulic head (h₀) and the well function has an insignificant effect on the aquifer transient movement when the drawdown s<0.02h ₀. When the well function is simplified with different assumptions and pumping conditions, the new solutions correspondingly reduce to cases that are similar to the Hantush-Jacob, Muskat, and Theis transient movement of a confined leaky aquifer. It was found that large leakance is important in slowing radial movement and reducing aquifer deformation. Flow velocity in the aquifer is more responsive to leakance than to cumulative displacement within the aquifer. The zones and boundary with tensile stress can be located using the same approach applied to a confined aquifer for risk assessment of earth fissuring.

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Résumé Le mouvement radial dans un aquifère semi-perméable libre a été étudié en considérant les forces hydrauliques induites par la recharge et le prélèvement au niveau d’un puits. De nouvelles solutions analytiques des champs de vitesse et de déplacement ont été trouvées et appliquées pour décrire le mouvement transitoire dans un aquifère semi-perméable libre. Pour trouver les nouvelles solutions, le moment linéaire et le bilan de masse dans les sédiments poreux saturés, la loi de Darcy-Gersevanov, et la solution analytique du rabattement hydraulique pour un écoulement transitoire dans un aquifère semi-perméable libre sont pris en compte. Les résultats analytiques montrent que la relation non-linéaire entre le potentiel hydraulique initial (h₀) et la fonction de puits a un effet insignifiant sur le mouvement transitoire de l’aquifère quand le rabattements s <0.02h₀. Si la fonction de puits est simplifiée en tenant compte de différentes hypothèses et conditions de pompage, les nouvelles solutions se réduisent en conséquence à des cas similaires au mouvement transitoire dans un aquifère semi-perméable captif selon Hantush-Jacob, Muskat, et Theis. Il s’est avéré qu’une drainance élevée est importante pour le ralentissement du mouvement radial et la réduction de la déformation de l’aquifère. La vitesse d’écoulement dans l’aquifère est plus sensible à la drainance qu’au déplacement cumulé dans l’aquifère. Les zones et la frontière présentant des contraintes de traction peuvent être localisées en utilisant la même approche appliquée à un aquifère captif pour l’évaluation des risques de fissuration du sol.

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Resumen Se ha estudiado el movimiento radial en un acuífero no confinado con fuga en relación a las fuerzas hidráulicas que son inducidas por la descarga y recarga del pozo. Se encontraron nuevas soluciones analíticas en los campos de desplazamiento y velocidad, las cuales se aplicaron para describir el movimiento transitorio en un acuífero no confinado con fuga. Se han introducido cálculos de balance de masa y momentum lineal de los sedimentos porosos saturados, la Ley Darcy-Gersevanov, y la solución analítica de descenso hidráulico para flujo sin régimen permanente dentro del acuífero no confinado con goteo para encontrar las nuevas soluciones. Los resultados analíticos indican que la relación no lineal entre la presión hidráulica inicial (h₀) y la función del pozo tiene efecto insignificante en el movimiento transitorio del acuífero cuando el descenso s < 0.02h₀. Cuando se simplifica la función del pozo en base a diferentes supuestos y condiciones de bombeo se reducen las nuevas soluciones a casos que son similares a el movimiento transitorio Hantush-Jacob, Muskat, y Theis de un acuífero confinado con goteo. Se encontró que las fugas grandes son importantes en la disminución del movimiento radial y en la reducción de la deformación del acuífero. La velocidad de flujo en el acuífero responde más a las fugas que al desplazamiento acumulativo dentro del acuífero. Pueden localizarse zonas y límites con esfuerzos tensionales usando el mismo enfoque aplicado a acuíferos confinados para evaluación de riesgo de generación de fracturas en el terreno.

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小波变换在识别储层流体性质中的应用

根据小波变换的特点提出一种识别储层流体的新方法. 本文假设测井所得的信号为地层微观孔隙结构、地层流体性质及岩性和岩相等各部分的综合贡献之和，不同的储层中小波分析的能量谱特征不同，因而通过对已知储层模型进行小波能量谱分析，可得到各种储层的特征能量谱，根据这些储层特征能量谱就可以对待划分的储层段进行储层流体性质判别.     

原油粘度变化对水驱油开发动态影响的数学模拟方法

为了研究注水开发油田原油粘度升高对开发效果的影响, 通过对实际油藏原油粘度统计, 回归出了原油粘度增长模型.在三维三相黑油渗流模型的基础上, 建立了一个原油粘度随含水和压力变化的油藏渗流数学模型, 并采用有限差分方法建立了相应的数值模型, 采用超松弛法对该模型进行了求解, 用Fortran90语言开发了一个新的数值模拟器.应用该模拟器模拟了不同的原油粘度变化规律对水驱效果的影响, 并与常规模拟器的结果进行了对比.结果表明: 初始水油粘度比为1∶10、含水达到98%时, 粘度增长指数由0增加到0.02, 对应的原油采出程度由44.80%降低到34.29%.目前商业软件中忽略了原油粘度随含水升高而增加的因素, 使得预测的采收率明显偏高.      

Reprint of: Diagenetic controls on evolution of porosity and permeability in lower Tertiary Wilcox sandstones from shallow to ultradeep (200–6700 m) burial,Gulf of Mexico Basin,U.S.A.

Reservoir quality is a critical risk factor in deep to ultradeep reservoirs at depths >4.5 km. Analysis of Paleogene Wilcox sandstones on the upper Texas Gulf Coast provides insight into the evolution of reservoir quality during shallow to ultradeep burial diagenesis. Reduction of porosity and permeability with burial in Wilcox sandstones was evaluated using subsurface samples from 200 to 6700 m, at temperatures of 25–230 °C. Diagenesis and petrophysical properties were interpreted from petrographic data and core analyses. Wilcox sandstones are mostly lithic arkoses and feldspathic litharenites having an average composition of Q₅₉F₂₂R₁₉. Provenance did not change significantly during Wilcox deposition in this area, nor does average sandstone composition vary among lower, middle, and upper Wilcox sandstones. However, composition does vary with sequence-stratigraphic position; lowstand slope-fan deposits contain more rock fragments than do deposits from highstand or transgressive systems tracts. Given observations from this onshore dataset, Wilcox sandstones deposited in deepwater environments in the Gulf of Mexico are likely to contain more rock fragments than their linked highstand equivalents.     

我国水库渔业对水质的影响及其生态控制对策

我国水库资源丰富,水质优良,是极佳的淡水养殖水体;实施科学合理的渔业可降低水库氮磷营养负荷,是合理利用水面和生物资源的需要.我国水库渔业自1950年代起步,1979年后快速发展,水库养殖面积迅速扩大、养殖产量显著增加、养殖品种多样化,先后发展形成6种不同的渔业模式.由于片面追求水库渔业的产量,大量施肥和投饵带来过量外源氮、磷等营养元素导致水库水体的富营养化,水质下降,有的水库甚至暴发了蓝藻水华.针对库区水质保护的要求,数项生态控制对策被提出以降低水库渔业对水质的负面影响.     

鄂尔多斯盆地子洲气田上古生界山西组、下石盒子组储集层特征对比研究

鄂尔多斯盆地子洲气田山西组山23段和下石盒子组盒8段是该区天然气的主力储集层, 但其产能却存在很大差异.应用薄片鉴定、扫描电镜、高压压汞、恒速压汞及岩心分析资料, 分别对该地区上古生界山西组山23段和下石盒子组盒8段储集层进行了研究.子洲气田山23储层以石英砂岩为主, 孔隙类型多样, 粒间孔、溶孔、晶间孔发育, 喉道类别以微—细喉为主, 属相对低孔高渗型储层; 盒8储层则以岩屑砂岩为主, 孔隙类型主要为岩屑溶孔和晶间孔, 喉道类别以细—微喉为主, 属于相对低孔低渗型储层.山23段和盒8段储集层岩石类型、孔隙结构差别巨大, 造成了其储集性能的差异性.不同的沉积环境和成岩作用是造成其差异性的主要原因.     

三峡库区巫山金鸡岭滑坡成因机制与变形特征

三峡库区新城区迁建多采用就地后靠方式,工程扰动叠加强降雨往往诱发滑坡失稳。基于重庆巫山江东小区金鸡岭滑坡,对其影响因素和成因机制进行探讨。工程扰动不仅是传统认为的后缘加载、前缘削脚作用,更重要的是坡体表层土方堆填阻断了滑坡体地表水泄流通道,使地表水向地下水转化。强降雨作用下滑坡体内地下水位明显升高,导致金鸡岭滑坡2018年8月1日前后发生较大变形。采取降水井抽排地下水等应急处置后,滑坡变形明显趋缓,可见工程扰动导致的地下水升高是该滑坡诱发的关键因素。数值模拟表明,工程扰动后稳定系数明显降低,对应堆填区渗流场变化明显,渗流加剧,孔隙水压力、水力梯度、总水头上升,结合达西定律与有效应力原理可知渗透力增加,抗剪强度削弱,诱发滑坡变形。     

三门组的内涵及其意义

黄河三门峡水库北岸的山西省平陆县黄底沟剖面,较完整地保存着古三门湖湖相沉积记录。经磁性地层研究结果表明,古三门湖沉积起始于吉尔伯特负极性时中期,大约在5MaB.P.;结束于布容正极性时晚期,结合热释光年龄,大约在150kaB.P.。鉴于这套地层均属古三门湖沉积地层,按照岩石地层学的命名原则,依然称之为三门组,并根据岩性特征自上而下划分为三段:上段以砂层为主;中段以粘土层为主;下段为底砾石层。黄底沟剖面是已知的记录古三门湖发育起始时间最早、结束年代最晚的地层剖面     

水库鱼产力评价标准与模式的研究

本文在总结国内外已有成果的基础上,运用专家系统和灰色统计方法,初步建立了一套水库鱼产力评价的指标体系、指标权重体系和指标标准体系,首次给出了比较系统和具有普适意义的评价方案;并运用模糊数学方法建立了综合定量评价模式,从而在很大程度上解决了以往评价中由于多指标重迭、交错造成的难判、误判问题,为水库渔业资源的合理开发利用提供了比较科学的依据。     

三峡水库调节典型时段对鄱阳湖湿地水情特征的影响

三峡工程建成运行将改变下游的水文过程,影响通江湖泊湿地生态系统.本文选取水文情势变化大且可能对植被乍长产生较大影响的汛末蓄水和汛前腾空两个时段,运用长江中游江湖耦合水动力模型计算了三峡水库不同凋节流量下湖泊水位变化特征,并结合湖泊高程和面积关系曲线,分析了不同增减下泄流量对洲滩湿地淹没出露的影响.结果表明,三峡水库汛末...